場(chǎng)效應(yīng)管（field effect transistor，簡(jiǎn)稱(chēng)fet）是一種重要的電子器件，具有低電壓驅(qū)動(dòng)、高輸入阻抗、高頻特性等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于放大、開(kāi)關(guān)、濾波、振蕩及模擬電路等領(lǐng)域。本文將對(duì)場(chǎng)效應(yīng)管的工作原理、分類(lèi)、特性分析及應(yīng)用等方面進(jìn)行詳細(xì)介紹。
一、場(chǎng)效應(yīng)管的工作原理
1.結(jié)構(gòu)組成
場(chǎng)效應(yīng)管主要由源極（source）、漏極（drain）及柵極（gate）三個(gè)引腳和襯底（substrate）組成。在薄膜型場(chǎng)效應(yīng)管中，襯底也充當(dāng)柵極引腳，是通過(guò)襯底電壓控制柵極電勢(shì)的。
2.工作原理
場(chǎng)效應(yīng)管是一種三極管的改進(jìn)型，具有柵極向漏極施加電壓時(shí)，可以控制漏極電流的大小的特點(diǎn)。其工作原理可以分為兩種，即增強(qiáng)型（enhancement type）和耗盡型（depletion type）。
（1）增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)管
增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)管是指在無(wú)柵極電壓的情況下，漏極和源極之間的導(dǎo)通狀態(tài)為關(guān)閉狀態(tài)，而當(dāng)柵極施加正電壓使得柵極靠近源極時(shí)，電子會(huì)沿著電場(chǎng)方向向漏極流動(dòng)，這時(shí)候場(chǎng)效應(yīng)管的導(dǎo)通狀態(tài)變?yōu)殚_(kāi)啟狀態(tài)。增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)管柵極電壓越高，導(dǎo)通電流就越大，從而實(shí)現(xiàn)電流的門(mén)控調(diào)節(jié)。
（2）耗盡型場(chǎng)效應(yīng)管
耗盡型場(chǎng)效應(yīng)管是指在無(wú)柵極電壓的情況下，漏極和源極之間的導(dǎo)通狀態(tài)為開(kāi)啟狀態(tài)，而當(dāng)柵極施加負(fù)電壓使得柵極靠近源極時(shí)，電子被排斥，場(chǎng)效應(yīng)管的導(dǎo)通狀態(tài)就開(kāi)始變?nèi)酰瑬艠O電壓再低于一定電壓時(shí)，漏極和源極之間的導(dǎo)通狀態(tài)會(huì)完全關(guān)閉。
二、場(chǎng)效應(yīng)管的分類(lèi)
根據(jù)工作原理的不同，場(chǎng)效應(yīng)管主要可以分為增強(qiáng)型與耗盡型兩種；根據(jù)場(chǎng)效應(yīng)管在工作時(shí)所處的工作區(qū)間不同，一般分類(lèi)如下：
1.增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)管
① 恒流源極電路（constant current source）
② 恒流柵極電路（constant current gate）
③ 壓控源極電路（voltage controlled source）
④ 壓控柵極電路（voltage controlled gate）
2.耗盡型場(chǎng)效應(yīng)管
耗盡型場(chǎng)效應(yīng)管一般用來(lái)做開(kāi)關(guān)。常見(jiàn)的有：
① 整流場(chǎng)效應(yīng)管（rectifier fet）
② 加載場(chǎng)效應(yīng)管（load fet）
③ 微波場(chǎng)效應(yīng)管（microwave fet）
三、場(chǎng)效應(yīng)管的特性分析
1.輸入阻抗高
因?yàn)閳?chǎng)效應(yīng)管的柵極與漏極之間是絕緣的金屬氧化物材料，電容非常大，漏極電流很小，所以輸入阻抗特別高。
2.低噪聲
場(chǎng)效應(yīng)管的漏極電流小，噪聲低，所以通常用于低噪聲放大器。
3.電壓驅(qū)動(dòng)低
場(chǎng)效應(yīng)管是一種三端器件，因此其驅(qū)動(dòng)電壓非常低，可以使用非常低電壓就能使場(chǎng)效應(yīng)管開(kāi)始工作，對(duì)電源的要求也非常低。
4.頻率特性好
由于場(chǎng)效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，波導(dǎo)尺寸小，因此場(chǎng)效應(yīng)管具有的頻率響應(yīng)極好，在高頻電路中的應(yīng)用非常廣泛。
5.價(jià)格低廉
場(chǎng)效應(yīng)管價(jià)格相對(duì)三極管較低，可結(jié)構(gòu)也比較簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本相對(duì)較低。
四、場(chǎng)效應(yīng)管的應(yīng)用
場(chǎng)效應(yīng)管的應(yīng)用十分廣泛，主要包括以下幾個(gè)方面：
1.放大器
場(chǎng)效應(yīng)管在放大器中的應(yīng)用十分廣泛，比如: 低噪聲前置放大器、電壓控制放大器和功率放大器等。
2.開(kāi)關(guān)器
場(chǎng)效應(yīng)管的開(kāi)關(guān)速度快、控制信號(hào)電壓要求低，因此，場(chǎng)效應(yīng)管在開(kāi)關(guān)電路中應(yīng)用廣泛，如電源開(kāi)關(guān)、電機(jī)控制等等。
3.振蕩器
場(chǎng)效應(yīng)管常常用于rf / if 選擇、布寧振蕩器、lc晶體振蕩器和紅外波段諧振器等振蕩器中。
4.模擬電路
場(chǎng)效應(yīng)管也可用作模擬電路，比如濾波器、比較器、模擬開(kāi)關(guān)等。
總之，場(chǎng)效應(yīng)管具有很多優(yōu)點(diǎn)，如輸入阻抗高、低噪聲、低驅(qū)動(dòng)電壓、頻率響應(yīng)好和價(jià)格低等等。在電子器件和電路設(shè)計(jì)中，廣泛應(yīng)用于電源控制、放大器、振蕩器、開(kāi)關(guān)等方面。隨著科技的發(fā)展，場(chǎng)效應(yīng)管將繼續(xù)在電子領(lǐng)域中扮演著極為重要的角色。